THÔNG TIN MÔN HỌC Tên môn học: CƠ CHẤT LỎNG + THÍ NGHIỆM Mã môn học: CENG2402 Trình ñộ ðại học/Cao ñẳng: ðại học Loại hình ñào tạo: Chính quy Ngành: Kỹ thuật xây dựng Số tín chỉ: 0
Trang 1cùng chủ đề của tác giả khác
Bạn có thể tham khảo nguồn tài liệu được dịch từ tiếng Anh tại đây:
http://mientayvn.com/Tai_lieu_da_dich.html
Thông tin liên hệ:
Yahoo mail: thanhlam1910_2006@yahoo.com
Gmail: frbwrthes@gmail.com
Trang 2THÔNG TIN GIẢNG VIÊN
Giảng viên: Th.S Bùi Anh Kiệt
ðịa ñiểm làm việc: Khoa Xây dựng và ðiện, P.312,
Trường ðại học Mở Tp.HCM
ðiện thoại: 0902.366.801
Email: kietabui@yahoo.com
Trang 3THÔNG TIN MÔN HỌC
Tên môn học: CƠ CHẤT LỎNG + THÍ NGHIỆM
Mã môn học: CENG2402
Trình ñộ ðại học/Cao ñẳng: ðại học
Loại hình ñào tạo: Chính quy
Ngành: Kỹ thuật xây dựng
Số tín chỉ: 02 + 01
Loại môn học: Bắt buộc
Môn học trước: Toán A1&A2, Vật Lý ðại Cương,
Cơ Lý Thuyết
Chương 1: CÁC ðẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA CHẤT LỎNG
Chương 2: THUỶ TĨNH HỌC
Chương 3: SỰ NỔI VÀ CÂN BẰNG TRONG CHẤT LỎNG
Chương 4: CHẤT LỎNG TRONG BÌNH CHỨA CHUYỂN ðỘNG
Chương 5: CƠ SỞ ðỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG
Chương 6: DÒNG CHẢY TRONG ỐNG
Chương 7: ðO ðẠC DÒNG CHẢY
Chương 8: LỰC GÂY RA BỞI DÒNG CHẢY CHUYỂN ðỘNG
N ỘI DUNG MÔN HỌC
Trang 45 Th.S Bùi Anh Kiệt
Giáo trình chính:
[1] TS Nguyễn Thống - CƠ CHẤT LỎNG - Ban XB: ðH Mở Tp.HCM, 2002
Giáo trình tham khảo:
[2] TS Trần Văn ðắc - THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG - NXB Giáo Dục, 2004
[3] TS Nguyễn Tài - THỦY LỰC (Tập1) - NXB ðH Xây Dựng Hà Nội, 2002
[3] Yunus A Cengel & John M.Cimbala – FLUID MECHANICS –
Trang 5Kỹ thuật giao thông: thiết kế tàu thuỷ, máy bay, xe hơi,…
Kỹ thuật xây dựng: thuỷ lợi, cầu ñường, cấp thoát nước
Thiết bị thuỷ lực: bơm, tuabin
Môi trường, thuỷ văn
Trang 6Thiết kế các phương tiện vận chuyển: xe hơi, tàu thuỷ, máy
bay, hoả tiễn,…
9 Th.S Bùi Anh Kiệt
ðường dòng khi xe
ñang chuyển ñộng
Lực cản lên tàu thuỷ
MỘ T S Ố Ứ NG D Ụ NG
Ứng dụng trong lĩnh vực xây dựng như: cấp, thoát nước, công
trình thuỷ lợi (ñê, cống…), công trình thuỷ ñiện, thiết kế cầu, …
Nghiên cứu xói lở bờ sông
ðập tràn xả lũ – Hồ chứa
MỘ T S Ố Ứ NG D Ụ NG (TT)
Trang 7Tính toán thiết kế các thiết bị thuỷ lực: bơm, tuabin, máy nén,…
11 Th.S Bùi Anh Kiệt
Con ñộiMáy bơm
MỘ T S Ố Ứ NG D Ụ NG (TT)
Ứng dụng trong thuỷ văn: dự báo bão, lũ lụt…
Dự báo bão Katrina
MỘ T S Ố Ứ NG D Ụ NG (TT)
Trang 8ðặc tính 2: Có trọng lượng
ðặc trưng bằng trọng lượng riêngγ (N/m3, kg/m2s2)
Trang 915 Th.S Bùi Anh Kiệt
1
βW =−
dW
dpW
β
1K
Trang 10Thay ñổi nhiệt ñộ:
Biểu thị bằng hệ số giãn vì nhiệtββββT(1/oC)
Giá trị củaββββttheo nhiệt ñộ:
→Giá trịβTthay ñổi không ñáng kể
⇒ Trong ñiều kiện thường, chất lỏng xem như không
nén ñược dù có sự thay ñổi về áp suất hay nhiệt ñộ.
17 Th.S Bùi Anh Kiệt
dT
dWW
ðặc trưng bởi hệ số sức căng mặt ngoài σ(N/m)
Phụ thuộc vào nhiệt ñộ và loại chất lỏng
Không xét ñến ảnh hưởng của ñặc tính này trong các hiện
Trang 11ðặc tính 5: Có tính nhớt
19 Th.S Bùi Anh Kiệt
Là nguyên nhân sinh ra sự tổn thất năng lượng khi chất lỏng
kg,m
kg(
F: sức ma sát giữa 2 lớp chất lỏng (N)
S: diện tích tiếp xúc (m2)
u = f(n): phân bố vận tốc theo phương pháp tuyến (m/s)
: gradien vận tốc theo phương n
µ: hệ số nhớt (hệ số nhớt ñộng lực):
Ngoài ra: 1 poise (P)= 0.1
2 NH Ữ NG ðẶ C TÍNH V Ậ T LÝ C Ơ B Ả N
Trang 12Ứng suất ma sát: (N/m2)
Tính nhớt còn ñược ñặc trưng bởi hệ số nhớt ñộng học ν:
Ngoài ra: 1 stoke = 1 cm2/s = 10-4m2/s
21 Th.S Bùi Anh Kiệt
Trang 13dω →
=
4 ỨNG SU Ấ T T Ạ I M Ộ T ð I Ể M
Trang 16Xét một diện tíchωtrên mặt phẳng (ABCD)
Hệ lực tương ñương của phần trên tác dụng lênω: P
tbp ω
P
=
p ω
P lim0
Thay thế lực tác dụng của phần trên bằng hệ lực tương ñương
Áp suất thuỷ tĩnh trung bình:
Áp suất thuỷ tĩnh tại 1 ñiểm:
1 ÁP SU Ấ T THU Ỷ T Ĩ NH – ÁP L Ự C THU Ỷ T Ĩ NH
Áp suất thuỷ tĩnh:
Chú ý: trị số p của cũng ñược gọi là áp suất thuỷ tĩnh
ðơn vị: N/m2hoặc kg/m.s2; at; m cột nước
pp
Trang 17TÍNH CH Ấ T C Ủ A ÁP SU Ấ T THU Ỷ T Ĩ NH
Tính chất 1: áp suất thuỷ tĩnh tác dụng thẳng góc với diện tích
chịu lực và hướng vào diện tích ấy
5 Th.S Bùi Anh Kiệt
Tính chất 2: trị số áp suất thuỷ tĩnh tại một ñiểm bất kỳ không
phụ thuộc vào hướng ñặt của diện tích chịu lực tại ñiểm này
Trang 187 Th.S Bùi Anh Kiệt
ðiều kiện cân bằng theo phương x:
Phương trình vi phân cơ bản
( Phương trình Euler)
0.F
ρ.dx.dy.dz
dy.dzdxx
pp
−
(1) 0x
pdxx
p
ρ
1dzFdyFdx
∂
∂+
∂
∂
−++
Mặt ñẳng áp: áp suất thuỷ tĩnh tại mọi ñiểm trên mặt ñó ñều
bằng nhau→p=const→dp=0
ρ
1dzFdyFdx
Trang 194 PH ƯƠ NG TRÌNH C Ơ B Ả N THU Ỷ T Ĩ NH H Ọ C
Dưới ảnh hưởng trọng lực lực khối theo từng phương sẽ là:
9 Th.S Bùi Anh Kiệt
gF0;
F0;
-ðộ chênh áp suất giữa 2 ñiểm bất kỳ trong cùng một chất lỏng
chỉ phụ thuộc vào khoảng cách thẳng ñứng giữa 2 ñiểm ấy.
B B
A
)z
Trang 20Ứ NG D Ụ NG PH ƯƠ NG TRÌNH THU Ỷ T Ĩ NH
11 Th.S Bùi Anh Kiệt
.g.h ρ
pa = Hg
)zρ.g.(zp
p)ρ.g.zp
()ρ.g.z(pA+ A − B+ B = M− N+ M− N
Mà pM= pN, suy ra:
h
γ
pz
γ
p
B A
B B
M M
A A
+
=
(2) (1) & (2)
ρ
p
2 N M
N 1 N B 1
B
M 1 M A 1
+
=+
h
γ
γγγ
pz
γ
pz
1
1 2 B B A
(1) (2) (3)
Áp kế:
Trang 215 ÁP SU Ấ T TUY Ệ T ðỐ I –ÁP SU Ấ T D Ư –
Áp suất tuyệt ñối:
13 Th.S Bùi Anh Kiệt
– ÁP SU Ấ T CHÂN KHÔNG
Áp suất tuyệt ñối của khí trời
γhp
ptd = td0 +
A
td a td A A du
Áp suất dư:
Nếu áp suất tại mặt thoáng p0bằng áp suất khí trời pathì:
Áp suất chân không:
γh
pA =
A td td a ck
pppp
A =−
−
=
)/(98100
ptda = N m2
)/(
0
pa = N m2 Áp suất dư của khí trời
6 ðỊ NH LU Ậ T BÌNH THÔNG NHAU
Nội dung ñịnh luật:
có áp suất trên mặt thoáng bằng nhau, ñộ cao của chất lỏng
ở mỗi bình tính từ mặt phân chia hai chất lỏng ñến mặt
thoáng sẽ tỉ lệ nghịch với trọng lượng ñơn vị của chất lỏng.
=
Trang 227 ðỊ NH LU Ậ T PASCAN
Nội dung ñịnh luật:
ðộ biến thiên của áp suất thuỷ tĩnh trên mặt giới hạn một thể
tích chất lỏng cho trước ñược truyền ñi nguyên vẹn ñến tất cả
các ñiểm của thể tích chất lỏng ñó
15 Th.S Bùi Anh Kiệt
ðộ tăng áp suất tại A:
∆p p
p'A− A =
Ứ NG D Ụ NG ðỊ NH LU Ậ T PASCAN
Máy ép thuỷ lực
Trang 23VÍ D Ụ
Ví dụ 1: Tìm áp suất tại một ñiểm ở ñáy bể ñựng nước sâu 4m
biết áp suất tại mặt thoáng p0= 98.100 N/m2
Ví dụ 2: Tìm áp suất tại ñiểm B (áp suất tuyệt ñối, áp suất dư)
trong hình bên Biết ñộ cao cột thuỷ ngân trong áp kế tuyệt ñối
là 780 mm
17 Th.S Bùi Anh Kiệt
VÍ D Ụ
Ví dụ 3: Xác ñịnh ñộ cao nước dâng lên trong chân không kế,
nếu áp suất tuyệt ñối của khí trong bình cầu là p0= 0,95 at
Trang 24BÀI T Ậ P
BÀI T Ậ P 21 21
19 Th.S Bùi Anh Kiệt
Trang 2521 Th.S Bùi Anh Kiệt
ðồ phân bố áp suất thuỷ tĩnh ðồ áp lực
8 ðỒ PHÂN B Ố ÁP SU Ấ T THU Ỷ T Ĩ NH–ðỒ ÁP L Ự C
9 ÁP L Ự C C Ủ A CH Ấ T L Ỏ NG LÊN THÀNH PH Ẳ NG
Trang 26Trên diện tích vi phân dA:
23 Th.S Bùi Anh Kiệt
dA γzsinα).
(p
dP
dA γh).
(p pdA
P = 0+ C = C
A ) γh (p A γsinαz A
p
P = 0 + C = 0+ C
Kết luận: Áp lực P tác dụng lên mặt phẳng có diện tích A có
giá trị bằng áp suất tại trọng tâm (p C ) của diện tích A nhân với
diện tích ñó.
Tâm áp lực D: (xét trường hợp áp suất tại mặt thoáng p 0 =p a )
Momen của P ñối với trục Oy:
Nếu p 0 =p a , áp lực dư: P = γhCA
9 ÁP L Ự C C Ủ A CH Ấ T L Ỏ NG LÊN THÀNH PH Ẳ NG
Trang 2725 Th.S Bùi Anh Kiệt
Vậy momen của P ñối với trục Oy:
dA z dA
z
A A
I z
C
Oy D
.
=
A z
A z I
z
C
C C D
.
.2
+
=
A z
I z z
C
C C D
)b4ab(a
h3 2 2
+
++
b)3(a
2b)h(a
y0
+
++
b)h(a+
Trang 28ÁP L Ự C C Ủ A CH Ấ T L Ỏ NG LÊN THÀNH PH Ẳ NG
27 Th.S Bùi Anh Kiệt
b
P = γ Ω
HÌNH CH Ữ NH Ậ T CÓ ð ÁY N Ằ M NGANG
Trị số áp lực:
tích số diện tích biểu ñồ áp lực (Ω) với bề dài ñáy và trọng
lượng riêng của chất lỏng.
ðiểm ñặt lực:
Lực P ñi qua trọng tâm biểu
ñồ áp lực
)h3(h
)h2h(hhsinα
h
h
2 1
1 2 1
P
+
+
−+
Trang 29Oxyz có trục Oy song song
với ñường sinh (Py=0)
29 Th.S Bùi Anh Kiệt
2 z 2
Trang 30Thành phần nằm ngang:
31 Th.S Bùi Anh Kiệt
b γΩ A
γh h.dA γ.
dP
A
x A
x x
x x
γΩ hdA
γ dP
A
z A
z z
z z
A γh P
A γh P
z
y c y
x c x
2 z 2 y 2
: diện tích hình ABba)
yΩ (
Trang 31BÀI T Ậ P
33 Th.S Bùi Anh Kiệt
Trang 32Th.S Bùi Anh Kiệt
Trang 341 LỊ CH S Ử C Ủ A ðỊ NH LU Ậ T ARCHIMEDE
"Ơ-rê-ca"
3 Th.S Bùi Anh Kiệt Archimede – 287 BC
2 ðỊ NH LU Ậ T ARCHIMEDE
ðịnh luật: “Một cố thể ngập hoàn
toàn hay một phần trong chất lỏng
sẽ chịu lực ñẩy Archimede có
phương thẳng ñứng, chiều từ dưới
lên trên và cường ñộ bằng trọng
lượng của khối chất lỏng bị vật rắn
chiếm chỗ”
Phương của lực ñẩy Archimede ñi qua trọng tâm D của khối
Trang 35Sự cân bằng của cố thể ngập hoàn toàn trong chất lỏng
- Trọng lực G ñặt tại trọng tâm C
- Lực ñẩy Archimète P z ñặt tại
tâm ñẩy D
3 SỰ CÂN B Ằ NG C Ủ A C Ố TH Ể TRONG CH Ấ T L Ỏ NG
Sự cân bằng của cố thể nổi trên mặt tự do của chất lỏng
Trường hợp ñiểm C thấp hơn ñiểm D vật nổi ổn ñịnh
Xét trường hợp:Trọng tâm C cao hơn tâm ñẩy D
Một số khái niệm:
- Mớn nước: giao tuyến của mặt
nước với vật nổi
- Mặt nổi: mặt phẳng có chu vi là
ñường mớn nước
- Trục nổi: ñường thẳng vuông góc
mặt nổi, ñi qua tâm ñẩy D
3 SỰ CÂN B Ằ NG C Ủ A C Ố TH Ể TRONG CH Ấ T L Ỏ NG
Trang 367 Th.S Bùi Anh Kiệt
- ðiểm M: tâm ñịnh khuynh
Khi M cao hơn C (hM>0): ngẫu lực do G và P tạo nên có xu
hướng làm vật trở lại vị trí cân bằng vật nổi ổn ñịnh
Khi M thấp hơn C (hM<0): ngẫu lực có xu hướng vật càng
nghiêng thêm vật nổi không ổn ñịnh
Khi M trùng C (hM=0): vật nổi cân bằng phiếm ñịnh
Trang 37Th.S BÙI ANH KIỆT
N Ộ I DUNG
1 Khái niệm chung
2 Chuyểnñộng thẳng nằm ngang có gia tốc khôngñổi
3 Chuyểnñộng quay tròn có vận tốc góc khôngñổi
Trang 381 KHÁI NIỆ M CHUNG
3 Th.S Bùi Anh Kiệt
Trạng thái tĩnh tương ñối: Các phần tử không chuyển ñộng
tương ñối với nhau nhưng có chuyển ñộng ñối với quả ñất
Xuất hiện khi bình chứa chất lỏng chuyển ñộng với gia tốc
không ñổi
Lực tác dụng vào chất lỏng: trọng lực, lực quán tính
Xét 2 trường hợp tĩnh tương ñối của chất lỏng:
Khi bình chứa chuyển ñộng thẳng theo phương ngang với
gia tốc không ñổi
Khi bình chứa hình trụ tròn quy ñều quanh trục thẳng ñứng
của bình, hệ toạ ñộ gắn chặt với bình chứa
Lực tác dụng:
Trọng lực: G= – mg
Lực quán tính: R= – ma
Các lực khối Fx , Fy, Fz tác dụng lên một ñơn vị khối lượng,
chiếu lên các trục toạ ñộ:
x
p
ρ
1 a
(1)
V Ớ I GIA T Ố C KHÔNG ðỔ I
Trang 395 Th.S Bùi Anh Kiệt
pdyy
pdxx
pdp
∂
∂+
∂
∂+
∂
∂
=
ρgdzρadx
dp=− −
1C x g
a
z = − +
constx
g
az
Trang 403 CHUY Ể N ðỘ NG QUAY TRÒN
7 Th.S Bùi Anh Kiệt
Phương trình vi phân mặt ñẳng áp:
Từ (1) và (2):
Tích phân ta ñược:
(2) dzz
pdyy
pdxx
pdp
∂
∂+
∂
∂+
( ) ρω r ρgz C
2
1C
ρgz
yx
Trang 419 Th.S Bùi Anh Kiệt
( 0 0)
2 2
ω
2
1
0 r 2
Trường hợp mặt thoáng tiếp xúc với khí trời, nước không tràn
ra ngoài và nếu chọn gốc toạ ñộ tại ñỉnh của parabolic thì:
2g R
b=ω
2
Trang 4211 Th.S Bùi Anh Kiệt
Trang 431 Giới thiệu phương pháp nghiên cứu
2 Chuyển ñộng và các trạng thái chuyển ñộng của dòng
chảy
3 Phương trình liên tục
4 Phương trình năng lượng
Trang 441 GI Ớ I THI Ệ U PH ƯƠ NG PHÁP NGHIÊN C Ứ U
3 Th.S Bùi Anh Kiệt
ðịnh luật bảo toàn khối lượng trên cơ sở này phương trình liên
tục sẽ ñược thiết lập
ðịnh luật bảo toàn năng lượng trên cơ sở này phương trình
năng lượng (phương trình Bernoulli) sẽ ñược thiết lập
ðịnh luật bảo toàn ñộng lượng trên cơ sở này phương trình
cho phép tính lực tác dụng sinh ra bởi dòng chảy sẽ ñược thiết
lập
2 CHUY Ể N ðỘ NG VÀ CÁC TR Ạ NG THÁI
CHUY Ể N ðỘ NG C Ủ A DÒNG CH Ả Y
2.1 Hai phương pháp mô tả chuyển ñộng của chất lỏng.
2.2 Các trạng thái chuyển ñộng của dòng chảy.
Trang 452.1 HAI PH ƯƠ NG PHÁP MÔ T Ả
Phương pháp Lagrange:
Hệ toạ ñộ ñược xác ñịnh trong không
gian, chuyển ñộng của lưu chất ñược mô
tả bằng vị trí của các phần tử lưu chất
theo thời gian
Thời ñiểm t=0: phần tử lưu chất ở vị trí
5 Th.S Bùi Anh Kiệt
CHUY Ể N ðỘ NG C Ủ A CH Ấ T L Ỏ NG
z)y,(x,r
)z,y
,
(x
r0 0 0 0
Thời ñiểm t bất kỳ, phần tử chất lưu ñó có vị trí
ñược xác ñịnh theo vị trí ban ñầu và thời gian t
hay t) ,
t) , z , y , (x y
t) , z , y , (x x
0 0 0
0 0 0
0 0 0
dyudt
dxu
z y x
y
2 2
x
zdadt
ydadt
xda
Trang 46Phương pháp Euler:
Trong một hệ toạ ñộ xác ñịnh, chuyển ñộng của lưu chất
ñược mô tả bằng vận tốc của các phần tử lưu chất tại mỗi vị
trí khảo sát trong không gian theo thời gian
Trong toàn trường chất lưu chuyển ñộng, ta xác ñịnh ñược
trường các vectơ vận tốc với các thành phần:
7 Th.S Bùi Anh Kiệt
t)z,y,(x,uu
t)z,y,(x,uu
z z
y y
x x
t)(M,u
Nhận xét: phương pháp Euler ñược sử dụng rộng rãi ñối với
bài toán về chuyển ñộng của chất lỏng của lưu chất
Dòng chảy ổn ñịnh: là dòng chảy mà các yếu tố chuyển ñộng
không biến ñổi theo thời gian Tức là:
C Ủ A CH Ấ T L Ỏ NG
z)y,p(x,pz);
y,u(x,
dt
du
=
=
Ví dụ: dòng chảy ra khỏi vòi khi mực
nước bể chứa không thay ñổi các yếu tố
chuyển ñộng tại mọi ñiểm trong lòng chất
lỏng không thay ñổi theo thời gian
2.2 CÁC TR Ạ NG THÁI CHUY Ể N ðỘ NG
Trang 47Dòng chảy không ổn ñịnh: là dòng chảy mà các yếu tố
chuyển ñộng phụ thuộc vào thời gian Tức là:
9 Th.S Bùi Anh Kiệt
t)z,y,p(x,pt);
z,y,u(x,
dt
du ≠ ≠
Ví dụ: dòng chảy ra khỏi vòi khi mực
nước bể chứa thay ñổi theo thời gian
lưu tốc tại ñiểm A trên luồng nước sẽ
giảm dần khi mực nước giảm
Trong khuôn khổ môn học, không xét ñến chuyển ñộng không
ổn ñịnh của dòng chảy
C Ủ A CH Ấ T L Ỏ NG2.2 CÁC TR Ạ NG THÁI CHUY Ể N ðỘ NG
Dòng chảy ñều: là dòng chảy mà cường ñộ và phương của
vectơ vận tốc là không ñổi khi ñi từ ñiểm này sang ñiểm khác
trong chất lỏng.
0
ds
dh0;
ds
dp0;
ds
du = = =
Dòng chảy dưới tác dụng của áp suất trong ñường ống có
ñường kính không ñổi là một dòng ñều, có thể ổn ñịnh hoặc
không ổn ñịnh
C Ủ A CH Ấ T L Ỏ NG2.2 CÁC TR Ạ NG THÁI CHUY Ể N ðỘ NG
Trang 48Quỹ ñạo: là ñường ñi của một phần tử chất lưu trong không
gian theo thời gian
ðường dòng: là ñường cong ñược xác ñịnh tại một thời ñiểm
cho trước, ñi qua các phần tử chất lỏng có vectơ lưu tốc là
những tiếp tuyến của ñường ấy
11 Th.S Bùi Anh Kiệt
Trang 49Bán kính thuỷ lực: Là tỷ số giữa diện tích mặt cắt ướtωvà chu
vi ướtχ, kí hiệu: R (m)
Lưu lượng: lượng thể tích chất lỏng ñi qua một mặt cắt ướt nào
ñó trong một ñơn vị thời gian, kí hiệu: Q (m3/s)
Vận tốc trung bình: tại một mặt cắt là tỉ số lưu lượng Q ñối với
diện tíchωcủa mặt cắt ướt ñó, kí hiệu: v (m/s)
13 Th.S Bùi Anh Kiệt
Phương trình liên tục của dòng nguyên tố
Cơ sở lý thuyết: áp dụng ñịnh luật bảo toàn khối lượng
Chất lỏng chuyển ñộng liên tục⇔Thể tích [A,A’] = [B’, B’]
Phương trình liên tục cho dòng chảy ổn ñịnh
dt u
ω
d dt u
ω
d 1 1 = 2 2 u1.d ω1=u2.d ω2
Trang 50VÍ D Ụ
Ví dụ 1: Nước chảy ñầy qua 1 ống tròn có d1 = 20 cm với lưu
tốc 0,95m/s, rồi sang một ống tròn khác với d2 = 10 cm Hãy
xác ñịnh lưu tốc của nước trong ống d2
Ví dụ 2: Một dòng chảy ñược chia làm 2 nhánh Xuất phát từ
ñiều kiện liên tục và cho biết lưu tốc trung bình trên 3 mặt cắt
bằng nhau Xác ñịnh các diện tích ω1, ω3 nếu ñã biết các lưu
lượng Q1, Q2 và diện tíchω2
15 Th.S Bùi Anh Kiệt
Cơ sở lý thuyết: áp dụng ñịnh luật ñộng năng
“Sự biến thiên ñộng năng của một khối lượng nhất ñịnh khi nó di
ñộng trên 1 quãng ñường, bằng công của lực tác dụng lên khối lượng
ñó, cũng trên quãng ñường ñó”
Trang 5117 Th.S Bùi Anh Kiệt
Thiết lập PT Becnuli cho dòng nguyên tố chất lỏng lý tưởng chảy
ổn ñịnh (tt).
Trong thời gian ∆t, sự biến thiên ñộng năng của ñoạn dòng
nguyên tố ñang xét = hiệu số ñộng năng của khu a và c
Công của ngoại lực gồm công của trọng lượng khối chất
lỏng khu a di chuyển 1 ñộ cao (z1–z2) ñể ñi ñến khu c và
công của áp lực thuỷ ñộng sinh ra bởi P1 (hướng thẳng góc
vào mặt cắt 1-1) và P2 (hướng thẳng góc vào mặt cắt 2-2)
∆t
dQg
1 2
2 n
∆t
udωp
∆t
dQ
γ
zz
2 2 2 1
1 1 2 2 1 1
ALTð
2 1 2
1 1 1 TL
n A A
(z z ) dQ (p p ) ∆t
∆tdQγ2
uu
1
2 1 2
z
)γ
pγ
p()zz(2g
u
2g
u
2 2 2 2
1 1
2 1 2 1
=+
+
⇔
−+
Trang 5219 Th.S Bùi Anh Kiệt
PT Becnuli cho dòng nguyên tố chất lỏng thực chảy ổn ñịnh (tt)
Cơ sở lý thuyết:
Chất lỏng thực: mà giảm dọc theo chiều chảy
Chất lỏng thực chuyển ñộng từ mặt cắt 1-1 ñến mặt cắt 2-2
Gọi hw’: phần năng lượng bị tiêu
Gọi , thì mọi m/c 2-2 phía sau m/c 1-1 ñều
có:
const 2g
u
γ
p z
2
≠ + +
2g
u
γ
pz2g
u
γ
pz
2 2 2 2
2 1 1
' w
2 2 2 2
2 1 1
u
γ
pz
H
2
=++
=
constH
h2g
uγ
2 2 2 2 2
2 1 1 1
2g
v
αγ
pz2g
v
αγ
p
z + + = + + +
4 PH ƯƠ NG TRÌNH N Ă NG L ƯỢ NG
(PH ƯƠ NG TRÌNH BECNULI)